【C++从练气到飞升】06---重识类和对象(一)

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一、再谈构造函数

1. 构造函数体赋值

在创建对象时,编译器通过调用构造函数,给对象中各个成员变量一个合适的初始值。

class Date
{
public:
函数体类初始化
Date(int year, int month, int day)
 {
     _year = year;
     _month = month;
     _day = day;
 }
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};

虽然上述构造函数调用之后,对象中已经有了一个初始值,但是不能将其称为对对象中成员变量的初始化,构造函数体中的语句只能将其称为赋初值,而不能称作初始化。因为初始化只能初始化一次,而构造函数体内可以多次赋值

2. 初始化列表

初始化列表:以一个冒号开始,接着是一个以逗号分隔的数据成员列表,每个"成员变量"后面跟一个放在括号中的初始值或表达式

class Date
{
public:
//成员定义的地方
Date(int year, int month, int day
 : _year(year)
 , _month(month)
 , _day(day)
{}
private:
int _year;//成员声明的地方
int _month;
int _day;
};
每个成员变量在初始化列表中只能出现一次--初始化只能初始化一次
 
类中包含以下成员,必须放在初始化列表位置进行初始化:
  • 引用成员变量
  • const成员变量
  • 自定义类型成员(且该类没有默认构造函数时)

🌟其中引用成员变量和const成员变量:必须在定义的时候初始化。初始化列表就是对象中成员变量定义的位置。

class A
{
public:
 A(int a=0)//既有默认构造又显示写了用显示写的
 :_a(a)
 {}
private:
 int _a;
};
________________________________________________________________________________
class A
{
public:
 A(int a)
 :_a(a)
 {}
private:
 int _a;
};
class B
{
public:
 B(int a, int ref)
 :_aobj(a)
 ,_ref(ref)
 ,_n(10)
 {}
private:
 A _aobj;  // 没有默认构造函数
 int& _ref;  // 引用
 const int _n; // const 
};

🌟除了上述几个特例外,其他的成员变量可以不出现在初始化列表中,此时编译器对内置类型不做处理(一般是随机值)对自定义类型会调用它的默认构造,内置类型如果给了默认值,则编译器会使用这个默认值。


尽量使用初始化列表初始化,因为不管你是否使用初始化列表,对于自定义类型成员变量,一定会先使用初始化列表初始化:
class Time
{
public:
 Time(int hour = 0)
 :_hour(hour)
 {
 cout << "Time()" << endl;
 }
private:
 int _hour;
};
class Date
{
public:
 Date(int day)
 {}
private:
 int _day;
 Time _t;
};
int main()
{
    Date d(1);
}
成员变量在类中声明次序就是其在初始化列表中的初始化顺序,与其在初始化列表中的先后次序无关:
class A
{
public:
    A(int a)
       :_a1(a)
       ,_a2(_a1)
   {}
    
    void Print() {
        cout<<_a1<<" "<<_a2<<endl;
   }
private:
    int _a2;
    int _a1;
};
int main() {
    A aa(1);
    aa.Print();
}

🌟上述代码中,因为A类中成员变量的声明顺序是_a2、_a1,所以在初始化列表中先去初始化_a2,但是_a2是用_a1来初始化的(_a2(_a1)),_a1此时还没有被初始化,所以是随机值,然后再按声明的顺序去初始化_a1,而_a1是用a初始化(_a1(a)),a是1,所以最终打印出来的结果_a1是1,而_a2是随机值

初始化列表不能代替函数体赋值:
class Stack
{
public:
  Stack(size_t capacity)
    :_array ((DataType*)malloc(sizeof(DataType) * _capacity))
    , _capacity(capacity)
    ,_size(0)
  {
  下述这些代码是在函数体中完成的,初始化列表是做不到的
    cout << "Stack()" << endl;
    if (NULL == _array)
    {
      perror("malloc申请空间失败");
      return;
    }
    memset(_array, 0, sizeof(DataType) * capacity);//初始化,把空间内所有数据设置为0
  }
private:
  DataType* _array;
  size_t _size;
  size_t _capacity;
};
缺省值:
class Date
{
public:
  void Print()
  {
    cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
  }
  Date(int year, int month, int day, int& i)
    :_year(year)
    , _month(month)
  {
    _day = day;
  }
private:
  int _year;//每个成员声明
  int _month=1;
  int _day=2;
};
int main()
{
  int n = 0;
  Date d1(2023, 10, 1,n);//对象整体定义
  return 0;
}

🌟C++11支持在声明的位置给值,这个值是缺省值,声明的时候给缺省值。缺省值是给初始化列表的

如上述代码中的_day在初始化列表没有显示的给值,如果初始化列表没有显示给值就用此缺省值(2),若显示给值就不用这个缺省值(就像_month声明位置给了缺省值(1),初始化列表也给值了(10)就不用缺省值(1))

3. explicit关键字

构造函数不仅可以构造与初始化对象,对于单个参数或者除第一个参数无默认值其余均有默认值的构造函数,还具有类型转换的作用

🌟**C++支持单参数构造函数的隐式类型转换,隐式类型转换中间要生成一个临时对象**

class A
{
public:
A类是只有一个单参数的构造函数
  A(int i )
    :_a(i)
  {
    cout << "A(int i )" << endl;
  }
  
  A(const A&aa)
    :_a(aa._a )
  {
    cout << "A(const A&aa)" << endl;
  }
  
private:
  int _a;
};
int main()
{
  A aa1(1);
  A aa2 = 2;
  return 0;
}

🌟解析:上述代码,对于A aa1(1)这样的初始化时没有问题 ,对于A aa2 = 2本质上就是隐式类型转换,把一个整型2转换成自定义类型A,用2去调用构造函数,得到一个A类型的临时对象,然后再用这个A类型的临时对象去调用拷贝构造创建aa2。对于比较新的编译器,对这种连续的调用构造、拷贝构造会进行优化为直接构造,会用2直接去调用构造函数完成aa2的创建

根据上述运行结果,可以看到只调用了构造函数(优化后),但是对于上述解析并不会令人信服觉得是先构造再拷贝构造,而单纯就是一个直接构造。下面对上面的解析来进行验证,证明是先构造再拷贝构造而不是直接构造

int main()
{
  A& ref = 2;
  const A& ref = 2;
  return 0;
}

🌟为什么加上const不会报错,不加const就会报错呢?就是因为这里会首先用2去调用构造函数,创建一个A类型的临时对象,临时对象具有常性,这里的ref就是这个临时对象的别名,所以要在ref的前面加上const进行修饰才可以,不然就是权限的放大

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